JP4107772B2 - Centrifugal compressor - Google Patents

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centrifugal compressor
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雅之 北
博美 小谷
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内部ケーシングの外側に、外部ケーシングを設けたバレル形の遠心圧縮機に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、このような分野の技術としては、特開昭55−7914号公報によって開示されたものが知られている。この公報には、中ケース(内部ケーシング)の外側に、外部ケーシングを設けた、いわゆるバレル形の遠心式圧縮機が記載されている。内部ケーシングの内部には、ダイヤフラムが取り付けられると共に、回転軸(主軸)に固定された複数の羽根車が収容されている。外部ケーシングは、筒状の胴部(ケース)と2体の側蓋とを結合させたものである。ケースには、吸込ノズル(吸込口)と吐出ノズル(吐出口)とが設けられている。また、羽根車が固定された主軸は、外部ケーシングを形成する2体の側蓋にそれぞれ設けられた軸受によって支持されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
一方、様々な事情から、上述した構成を有する従来の遠心式圧縮機をモータによって駆動することが求められる場合がある。このような場合には、遠心式圧縮機の吸込口側に、吸込ベーンを配設すると共に、各吸込ベーンの取付角度を変化させるための変角機構を設けなければならない。しかしながら、バレル形の遠心式圧縮機では、変角機構と変角機構を駆動するための駆動源とを連結するための駆動ロッドを内部ケーシングや外部ケーシングの側部から抜き出すことは困難である。従って、従来、バレル形の遠心式圧縮機に対して、吸込ベーンを備えることは困難を極めており、特に、被圧縮流体が高圧の気体(例えば、ガスタービンの燃料ガス等)であるものは存在していなかった。
【0004】
そこで、本発明は、吸込ベーンを備え、流量及びヘッドを効率よく制御可能なバレル形の遠心式圧縮機を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
発明による遠心式圧縮機は、主軸に取り付けられた羽根車を収容する内部ケーシングの外側に、吸込口と吐出口とを有する筒状の外部ケーシングを設けたバレル形の遠心圧縮機において、吸込口側に複数配設された吸込ベーンと、外部ケーシング内に配置されており、各吸込ベーンの取付角度を変化させる変角機構と、外部ケーシング外に配置されており、変角機構を駆動するための変角機構駆動部と、外部ケーシングを主軸と平行に貫通しており、変角機構と変角機構駆動部とを連結する駆動ロッドとを備えることを特徴とする。
【0006】
この遠心式圧縮機では、外部ケーシング内の変角機構と、外部ケーシング外の変角機構駆動部とを連結する駆動ロッドが、外部ケーシングを主軸と平行に貫通するように配されている。これにより、駆動ロッドは、内部ケーシング及び外部ケーシングの側部を貫通することなく配置されるので、圧縮効率等を損なうことなく可変式の吸込ベーンを遠心式圧縮機に設けることが可能となる。従って、この遠心式圧縮機は、被圧縮流体の流量及びヘッドを効率よく制御可能であり、特に、高圧流体を圧縮するのに好適である。
【0007】
また、外部ケーシング内に配置されると共に、吸込口から吸込まれた流体を羽根車に導入するための流入路を有する流入ノズル部を更に備えており、各吸込ベーンは、流入路内に配設されて円形翼列を形成すると好ましい。
【0008】
一般に、遠心式圧縮機では、吸込口は、主軸と直交するように配置される。これを踏まえて、この場合は、湾曲させられた流入路をもった流入ノズル部を、外部ケーシングの内部に配置すると共に、内部ケーシングに接続する。主軸と直交する状態で吸込まれた流体は、流入路を通過して主軸と平行をなす状態で羽根車に流入する。これにより、吸込口と、最も吸込口側に位置する羽根車との間には、変角機構を配置するためのスペースを十分に確保することができる。
【0009】
更に、変角機構は、流入ノズル部の外周に沿って主軸の周りに回動自在である環状部材と、各吸込ベーン及び駆動ロッドと環状部材とを連結するリンクとからなると好ましい。このような構成を採用すれば、円形翼列を形成する各吸込ベーンの取付角度を均一かつ確実に変化させることができる。
【0010】
また、吐出口における流体の圧力を計測する圧力検出手段と、圧力検出手段の検出値に基づいて変角機構駆動部を制御する制御手段を更に備えると好ましい。このような構成を採用すれば、流体の吐出圧や流量を所望値に容易に設定することが可能となる。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、図面と共に本発明による遠心式圧縮機の好適な実施形態について詳細に説明する。図1は、本発明による遠心式圧縮機を示す断面図である。同図に示す遠心式圧縮機1は、高圧(例えば、32kg/cm2 程度)のガスタービン用燃料ガス等を圧縮(例えば、40kg/cm2 程度に)するために用いられる。遠心式圧縮機1は、いわゆるバレル形の一軸多段遠心式圧縮機として構成されており、主軸2に取り付けられた複数(この場合2体)のインペラ3(羽根車)を備える。また、主軸2の一端(図1における左側)は、一定回転数で回転するモータ4の回転軸に連結されている。
【0012】
各インペラ3は、水平割形または輪切形に形成された内部ケーシング5の内部に収容される。また、内部ケーシング5の内部には、各インペラ3の周囲に流体の流通路を画成するダイヤフラム6が取り付けられている。一方、内部ケーシング5の外側には、外部ケーシング7が設けられている。外部ケーシング7は、筒状の胴部8と2体の側蓋9,10とからなり、側蓋9は溶接により、側蓋10は、ボルト等によって、それぞれ胴部8に対して強固に結合させられている。
【0013】
外部ケーシング7の胴部8には、それぞれ、主軸2と直交する方向に延びる吸込口11と吐出口12とが設けられている。また、側蓋9,10には、ガスシール方式の軸封部14が設けられると共に、バッファガスを供給するための配管(図示せず)が配設されている。更に、側蓋9,10には、主軸2を支持するジャーナル軸受15が取り付けられたフレーム16,17が固定されている。図1において吸込口11側(図1における右側)に位置するフレーム17には、更に、スラスト軸受18がジャーナル軸受15の外方に位置するように配置されている。
【0014】
また、外部ケーシング7の内部には、流入ノズル部20が主軸2の周りに配置されている。流入ノズル部20は、吸込口11側に位置する側蓋10の内面と、内部ケーシング5に取り付けられたダイヤフラム6とに固定されている。流入ノズル部20は、図1に示すように、湾曲させられた流入路21を有し、この流入路21は、吸込口11及びダイヤフラム6により画成される流体の流通路と連通している。主軸2と直交する状態で吸込まれた流体は、流入路21を通過して主軸2と平行をなす状態でインペラ3に流入する。
【0015】
ここで、この遠心式圧縮機1は、上述したように一定回転数で回転するモータ4により駆動されるものであるので、吸込口11側には、複数の吸込ベーン22が配設されている。すなわち、図2及び3に示すように、吸込口11と連通する流入ノズル部20の流入路21内には、複数(この場合、12体)の吸込ベーン22が円形翼列を形成するように配設されている。各吸込ベーン22は、図2に示すように、取付ピン23によって流入ノズル部20に対して回転自在に支持されている。取付ピン23は、リンク24の一端に固定されており、リンク24の他端には、先端にボール部25aをもった連結部材25が固定されている。リンク24は、連結部材25を介して環状部材27と連結される。
【0016】
環状部材27は、図2及び3に示すように、流入ノズル部20の外周部に摺動自在に配されており、主軸2の周りに回動自在である。環状部材27の外周部には、リンク24に固定された連結部材25のボール部を係合させるための穴部27aが吸込ベーン22の数に対応する数だけ形成されている。すなわち、各連結部材25のボール部25aを環状部材27の各穴部27aに係合させた状態では、各連結部材25と環状部材27とは球面対偶を形成する。また、環状部材27の外周からは、連結部27bが外方に延出されている。環状部材27の連結部27bには、連結リンク28の一端が連結されており、連結リンク28の他端は、リンク29を介して、駆動ロッド30に接続されている。
【0017】
これにより、駆動ロッド30を回転させれば、環状部材27が流入ノズル部20の外周に沿って回動する。従って、環状部材27と連結部材25及びリンク24を介して連結されている取付ピン23が回転することになり、円形翼列を形成する各吸込ベーン22の取付角度を均一かつ確実に変化させることができる。また、この遠心式圧縮機1では、外部ケーシング7内の内部ケーシング5と側蓋10との間に、流入ノズル部20を設けているので、外部ケーシング7内の吸込口11と最も吸込口側に位置するインペラ3との間に、取付ピン23、リンク24、連結部材25、環状部材27、リンク28,29からなる変角機構を配置するためのスペースを十分に確保することができる。
【0018】
環状部材27等の変角機構を作動させるための駆動ロッド30は、図1に示すように、流入ノズル部20を介して、外部ケーシング7の吸込口11側の側蓋10を主軸2と平行に貫通する。すなわち、流入ノズル部20には所定の孔部が形成されると共に、側蓋10には貫通孔10aが形成されており、駆動ロッド30は、これらの貫通孔10a等を通過して、外部ケーシング7の外側に突出する。この際、側蓋10には、1ヶ所だけ貫通孔10aを設ければよいので、軸封部14にバッファガスを供給するための配管と、駆動ロッド30との干渉は、必要最小限に押さえられる。駆動ロッド30は、外部ケーシング7の外側に配置されており、環状部材27等の変角機構を駆動するためのサーボモータ33(変角機構駆動部)に接続されている(図4参照)。
【0019】
このように、遠心式圧縮機1では、環状部材27等からなる変角機構と変角機構駆動部としてのサーボモータ33とを連結する駆動ロッド30が、外部ケーシング7(側蓋10)を主軸2と平行に貫通するように配されている。これにより、駆動ロッド30は、内部ケーシング5及び外部ケーシング7の側部(胴部8の側部)を貫通することなく配置されるので、圧縮効率等を損なうことなく可変式の吸込ベーン22を設けることが可能となる。従って、この遠心式圧縮機1は、被圧縮流体の流量及びヘッドを効率よく制御可能であり、特に、ガスタービン用燃料ガス等の高圧流体を圧縮するのに好適である。
【0020】
また、側蓋10の貫通孔10aには、2枚のOリングを備えたキャップ31が外側から装着されている。これにより、貫通孔10aから流体が漏洩することが防止される。なお、キャップ31に設けられた2枚のOリングの間とフレアスタック32とを接続して漏洩する流体を処理するようにしてもよい。
【0021】
図4は、上述した遠心式圧縮機1の制御ブロック図である。同図に示すように、遠心式圧縮機1の吐出口12付近には、吐出口12における被圧縮流体の圧力(吐出圧)を測定するための圧力計41が配置されている。圧力計41は、圧力トランスミッタ42を介してプログラマブル集積回路等からなる制御部(PIC又はFIC)44に接続されている。また、制御部44は、変角機構を駆動するためのサーボモータ33と接続されており、圧力トランスミッタ42を介して入力される圧力計41の検出値に基づいてサーボモータ33の回転を制御する。これにより、吸込ベーン22の取付角度を任意に変化させることができるので、流体の吐出圧や流量を所望値に容易に設定することが可能となる。
【0022】
また、吐出口12付近にオリフィス47を設けると共に、流量トランスミッタ48を介して制御部44に吐出口12における流量を示す信号を入力するようにしてもよい。これにより、遠心式圧縮機を流量制御することが可能となる。
【0023】
【発明の効果】
本発明による遠心式圧縮機は、以上説明したように構成されているため、次のような効果を得る。すなわち、変角機構と変角機構駆動部とを連結する駆動ロッドを主軸と平行に外部ケーシングを貫通させることにより、吸込ベーンを備え、流量及びヘッドを効率よく制御可能なバレル形遠心式圧縮機の実現が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による遠心式圧縮機を示す断面図である。
【図2】図1のII部を示す部分拡大図である。
【図3】図1の遠心式圧縮機に含まれる変角機構を示す模式図である。
【図4】図1に示す遠心式圧縮機の制御ブロック図である。
【符号の説明】
1…遠心式圧縮機、2…主軸、3…インペラ(羽根車)、5…内部ケーシング、7…外部ケーシング、11…吸込口、12…吐出口、20…流入ノズル部、21…流入路、22…吸込ベーン、27…環状部材(変角機構)、30…駆動ロッド、33…サーボモータ(変角機構駆動部)。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a barrel-type centrifugal compressor in which an outer casing is provided outside an inner casing.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 55-7914 is known as a technique in such a field. This publication describes a so-called barrel-type centrifugal compressor in which an outer casing is provided outside a middle case (inner casing). A diaphragm is attached inside the inner casing, and a plurality of impellers fixed to a rotating shaft (main shaft) are accommodated. The outer casing is a combination of a cylindrical body (case) and two side lids. The case is provided with a suction nozzle (suction port) and a discharge nozzle (discharge port). Further, the main shaft to which the impeller is fixed is supported by bearings provided on the two side covers forming the outer casing.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
On the other hand, there are cases where it is required to drive a conventional centrifugal compressor having the above-described configuration with a motor due to various circumstances. In such a case, it is necessary to dispose a suction vane on the suction port side of the centrifugal compressor and provide a variable angle mechanism for changing the attachment angle of each suction vane. However, in the barrel-type centrifugal compressor, it is difficult to extract the drive rod for connecting the angle change mechanism and the drive source for driving the angle change mechanism from the side portions of the inner casing and the outer casing. Therefore, it is extremely difficult to provide a suction vane for a barrel-type centrifugal compressor, and in particular, there are those in which the fluid to be compressed is a high-pressure gas (for example, fuel gas of a gas turbine). I did not.
[0004]
Therefore, an object of the present invention is to provide a barrel-type centrifugal compressor that includes a suction vane and can efficiently control the flow rate and the head.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
A centrifugal compressor according to the present invention is a barrel-type centrifugal compressor in which a cylindrical outer casing having a suction port and a discharge port is provided outside an inner casing that houses an impeller attached to a main shaft. A plurality of suction vanes arranged on the mouth side, arranged in the outer casing, a variable angle mechanism that changes the mounting angle of each suction vane, and arranged outside the external casing, and drives the variable angle mechanism And a drive rod that penetrates the outer casing in parallel with the main shaft and connects the variable angle mechanism and the variable angle mechanism drive unit.
[0006]
In this centrifugal compressor, the drive rod that connects the angle changing mechanism in the outer casing and the angle changing mechanism driving unit outside the outer casing is disposed so as to penetrate the outer casing in parallel with the main shaft. As a result, the drive rod is disposed without penetrating the side portions of the inner casing and the outer casing, so that a variable suction vane can be provided in the centrifugal compressor without impairing the compression efficiency or the like. Therefore, this centrifugal compressor can efficiently control the flow rate and head of the fluid to be compressed, and is particularly suitable for compressing a high-pressure fluid.
[0007]
Moreover, it is further provided with the inflow nozzle part which has an inflow path for introducing the fluid sucked from the suction port into the impeller while being disposed in the outer casing, and each suction vane is disposed in the inflow path. To form a circular cascade.
[0008]
In general, in a centrifugal compressor, the suction port is disposed so as to be orthogonal to the main axis. In view of this, in this case, the inflow nozzle portion having the curved inflow path is arranged inside the outer casing and connected to the inner casing. The fluid sucked in a state orthogonal to the main shaft passes through the inflow path and flows into the impeller in a state parallel to the main shaft. Thereby, the space for arrange | positioning a variable angle mechanism can fully be ensured between an inlet port and the impeller located in the inlet port side most.
[0009]
Furthermore, it is preferable that the variable angle mechanism includes an annular member that is rotatable around the main shaft along the outer periphery of the inflow nozzle portion, and a link that connects each suction vane and drive rod to the annular member. If such a structure is employ | adopted, the attachment angle of each suction vane which forms a circular blade row can be changed uniformly and reliably.
[0010]
Further, it is preferable to further include a pressure detection unit that measures the pressure of the fluid at the discharge port, and a control unit that controls the variable angle mechanism driving unit based on the detection value of the pressure detection unit. By adopting such a configuration, it becomes possible to easily set the fluid discharge pressure and flow rate to desired values.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of a centrifugal compressor according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view showing a centrifugal compressor according to the present invention. The centrifugal compressor 1 shown in the figure is used for compressing (for example, about 40 kg / cm 2 ) high pressure (for example, about 32 kg / cm 2 ) gas turbine fuel gas. The centrifugal compressor 1 is configured as a so-called barrel-type single-shaft multi-stage centrifugal compressor, and includes a plurality (two in this case) of impellers 3 (impellers) attached to a main shaft 2. Further, one end (the left side in FIG. 1) of the main shaft 2 is connected to a rotating shaft of a motor 4 that rotates at a constant rotational speed.
[0012]
Each impeller 3 is accommodated in an inner casing 5 formed in a horizontal split shape or a ring shape. In addition, a diaphragm 6 that defines a fluid flow path around each impeller 3 is attached to the inside of the inner casing 5. On the other hand, an outer casing 7 is provided outside the inner casing 5. The outer casing 7 includes a cylindrical body portion 8 and two side lids 9, 10. The side lid 9 is firmly coupled to the body portion 8 by welding and the side lid 10 is bolted or the like. It has been made.
[0013]
The body portion 8 of the outer casing 7 is provided with a suction port 11 and a discharge port 12 that extend in a direction orthogonal to the main shaft 2. Further, the side lids 9 and 10 are provided with a gas seal type shaft seal portion 14 and a pipe (not shown) for supplying buffer gas. Further, frames 16 and 17 to which journal bearings 15 for supporting the main shaft 2 are attached are fixed to the side lids 9 and 10. In FIG. 1, a thrust bearing 18 is further disposed on the frame 17 located on the suction port 11 side (right side in FIG. 1) so as to be located outside the journal bearing 15.
[0014]
An inflow nozzle portion 20 is disposed around the main shaft 2 inside the outer casing 7. The inflow nozzle portion 20 is fixed to the inner surface of the side lid 10 located on the suction port 11 side and the diaphragm 6 attached to the inner casing 5. As shown in FIG. 1, the inflow nozzle portion 20 has a curved inflow passage 21, and the inflow passage 21 communicates with a fluid flow path defined by the suction port 11 and the diaphragm 6. . The fluid sucked in a state orthogonal to the main shaft 2 passes through the inflow passage 21 and flows into the impeller 3 in a state parallel to the main shaft 2.
[0015]
Here, since the centrifugal compressor 1 is driven by the motor 4 that rotates at a constant rotational speed as described above, a plurality of suction vanes 22 are disposed on the suction port 11 side. . That is, as shown in FIGS. 2 and 3, a plurality (12 in this case) of suction vanes 22 form a circular blade row in the inflow path 21 of the inflow nozzle portion 20 communicating with the suction port 11. It is arranged. As shown in FIG. 2, each suction vane 22 is rotatably supported by the attachment pin 23 with respect to the inflow nozzle portion 20. The mounting pin 23 is fixed to one end of the link 24, and a connecting member 25 having a ball portion 25 a at the tip is fixed to the other end of the link 24. The link 24 is connected to the annular member 27 via the connecting member 25.
[0016]
As shown in FIGS. 2 and 3, the annular member 27 is slidably disposed on the outer peripheral portion of the inflow nozzle portion 20, and is rotatable around the main shaft 2. On the outer peripheral portion of the annular member 27, holes 27 a for engaging the ball portions of the connecting member 25 fixed to the link 24 are formed in a number corresponding to the number of suction vanes 22. That is, in a state where the ball portions 25a of the respective connecting members 25 are engaged with the respective hole portions 27a of the annular member 27, the respective connecting members 25 and the annular member 27 form a spherical pair. Further, from the outer periphery of the annular member 27, a connecting portion 27b extends outward. One end of a connection link 28 is connected to the connection portion 27 b of the annular member 27, and the other end of the connection link 28 is connected to the drive rod 30 via a link 29.
[0017]
Thereby, when the drive rod 30 is rotated, the annular member 27 rotates along the outer periphery of the inflow nozzle portion 20. Accordingly, the mounting pin 23 connected to the annular member 27 via the connecting member 25 and the link 24 rotates, and the mounting angle of each suction vane 22 forming the circular blade row is changed uniformly and reliably. Can do. Further, in the centrifugal compressor 1, since the inflow nozzle portion 20 is provided between the inner casing 5 and the side lid 10 in the outer casing 7, the suction port 11 and the suction port side closest to the outer casing 7 are provided. A sufficient space can be secured between the impeller 3 and the impeller 3, which is provided with the angle changing mechanism including the mounting pin 23, the link 24, the connecting member 25, the annular member 27, and the links 28 and 29.
[0018]
As shown in FIG. 1, the drive rod 30 for operating the angle changing mechanism such as the annular member 27 is parallel to the main shaft 2 with the side cover 10 on the suction port 11 side of the outer casing 7 via the inflow nozzle portion 20. To penetrate. That is, a predetermined hole is formed in the inflow nozzle portion 20, and a through hole 10 a is formed in the side lid 10, and the drive rod 30 passes through these through holes 10 a and the like and passes through the outer casing. 7 protrudes outside. At this time, since the side cover 10 only needs to be provided with one through hole 10a, interference between the pipe for supplying the buffer gas to the shaft seal 14 and the drive rod 30 is minimized. It is done. The drive rod 30 is disposed outside the outer casing 7, and is connected to a servo motor 33 (angle change mechanism drive unit) for driving an angle change mechanism such as the annular member 27 (see FIG. 4).
[0019]
As described above, in the centrifugal compressor 1, the drive rod 30 that connects the variable angle mechanism including the annular member 27 and the servo motor 33 as the variable angle mechanism drive unit causes the outer casing 7 (side cover 10) to be the main shaft. 2 is arranged so as to penetrate in parallel. As a result, the drive rod 30 is disposed without penetrating the side portions of the inner casing 5 and the outer casing 7 (side portions of the body portion 8), so that the variable suction vane 22 can be disposed without impairing the compression efficiency or the like. It can be provided. Therefore, the centrifugal compressor 1 can efficiently control the flow rate and head of the fluid to be compressed, and is particularly suitable for compressing a high-pressure fluid such as a gas gas for a gas turbine.
[0020]
A cap 31 having two O-rings is attached to the through hole 10a of the side lid 10 from the outside. This prevents fluid from leaking from the through hole 10a. Note that the fluid leaking may be treated by connecting the flare stack 32 between the two O-rings provided in the cap 31.
[0021]
FIG. 4 is a control block diagram of the centrifugal compressor 1 described above. As shown in the figure, a pressure gauge 41 for measuring the pressure (discharge pressure) of the fluid to be compressed at the discharge port 12 is disposed near the discharge port 12 of the centrifugal compressor 1. The pressure gauge 41 is connected to a control unit (PIC or FIC) 44 composed of a programmable integrated circuit or the like via a pressure transmitter 42. The control unit 44 is connected to the servo motor 33 for driving the angle changing mechanism, and controls the rotation of the servo motor 33 based on the detected value of the pressure gauge 41 input via the pressure transmitter 42. . Thereby, since the attachment angle of the suction vane 22 can be changed arbitrarily, it becomes possible to easily set the discharge pressure and flow rate of the fluid to desired values.
[0022]
Further, an orifice 47 may be provided in the vicinity of the discharge port 12, and a signal indicating the flow rate at the discharge port 12 may be input to the control unit 44 via the flow rate transmitter 48. As a result, the flow rate of the centrifugal compressor can be controlled.
[0023]
【The invention's effect】
Since the centrifugal compressor according to the present invention is configured as described above, the following effects are obtained. That is, a barrel-type centrifugal compressor that includes a suction vane and allows a flow rate and a head to be efficiently controlled by passing a drive rod that connects the variable angle mechanism and the variable angle mechanism drive unit through the outer casing in parallel with the main shaft. Can be realized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a centrifugal compressor according to the present invention.
FIG. 2 is a partially enlarged view showing a part II in FIG. 1;
FIG. 3 is a schematic diagram showing a variable angle mechanism included in the centrifugal compressor of FIG. 1;
4 is a control block diagram of the centrifugal compressor shown in FIG. 1. FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Centrifugal compressor, 2 ... Main shaft, 3 ... Impeller (impeller), 5 ... Inner casing, 7 ... Outer casing, 11 ... Suction port, 12 ... Discharge port, 20 ... Inflow nozzle part, 21 ... Inflow channel, 22 ... suction vane, 27 ... annular member (angle changing mechanism), 30 ... drive rod, 33 ... servo motor (angle changing mechanism driving section).

Claims (2)

主軸に取り付けられた羽根車を収容する内部ケーシングの外側に、吸込口と吐出口とを有する筒状の外部ケーシングを設けたバレル形の遠心圧縮機において、
前記吸込口側に複数配設された吸込ベーンと、
前記外部ケーシング内に配置されており、前記各吸込ベーンの取付角度を変化させる変角機構と、
前記外部ケーシング外に配置されており、前記変角機構を駆動するための変角機構駆動部と、
前記外部ケーシングを前記主軸と平行に貫通しており、前記変角機構と前記変角機構駆動部とを連結する駆動ロッドと
前記外部ケーシング内に配置されると共に、前記吸込口から吸込まれた流体を前記羽根車に導入するための流入路を有する流入ノズル部とを備え、
前記各吸込ベーンは、前記流入路内に配設されて円形翼列を形成すると共に、前記変角機構は、前記流入ノズル部の外周に沿って前記主軸の周りに回動自在である環状部材と、前記各吸込ベーン及び前記駆動ロッドと前記環状部材とを連結するリンクとからなり、更に、前記各吸込ベーンと前記環状部材とを連結する前記リンクは、先端にボール部をもった連結部材を介して、前記環状部材と連結されることを特徴とする遠心式圧縮機。
In the barrel-type centrifugal compressor provided with a cylindrical outer casing having a suction port and a discharge port on the outside of the inner casing that houses the impeller attached to the main shaft,
A plurality of suction vanes disposed on the suction port side;
An angle changing mechanism that is arranged in the outer casing and changes an attachment angle of each suction vane;
A variable angle mechanism driving unit disposed outside the outer casing, for driving the variable angle mechanism;
A drive rod that passes through the outer casing in parallel with the main shaft, and connects the angle change mechanism and the angle change mechanism drive unit ;
And an inflow nozzle portion having an inflow path for introducing the fluid sucked from the suction port into the impeller while being disposed in the outer casing,
Each suction vane is disposed in the inflow path to form a circular blade row, and the variable angle mechanism is rotatable around the main shaft along the outer periphery of the inflow nozzle portion. Each of the suction vanes and the link connecting the drive rod and the annular member, and the link connecting the suction vanes and the annular member is a connecting member having a ball portion at the tip. via a centrifugal compressor, wherein Rukoto is connected to the annular member.
前記吐出口における流体の圧力を計測する圧力検出手段と、前記圧力検出手段の検出値に基づいて前記変角機構駆動部を制御する制御手段を更に備えることを特徴とする請求項1に記載の遠心式圧縮機。Wherein a pressure detecting means for measuring the pressure of the fluid at the discharge port of claim 1, further comprising a control means for controlling the bending mechanism driving unit based on a detected value of said pressure detecting means Centrifugal compressor.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4658639B2 (en) * 2005-02-25 2011-03-23 三菱重工コンプレッサ株式会社 Centrifugal compressor
JP5405910B2 (en) * 2009-06-11 2014-02-05 株式会社日立製作所 Centrifugal compressor
RU2480631C1 (en) * 2011-12-12 2013-04-27 Закрытое акционерное общество "Научно-исследовательский и конструкторский институт центробежных и роторных компрессоров им. В.Б. Шнеппа" Vacuum centrifugal compressor
DE102014218936A1 (en) * 2014-09-19 2016-03-24 Siemens Aktiengesellschaft Radial turbofan energy machine, method of assembly

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150322965A1 (en) * 2012-11-15 2015-11-12 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Centrifugal compressor
US9951783B2 (en) 2012-11-15 2018-04-24 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Centrifugal compressor

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